内容正文:
八年级 上册
第四章 光的世界
第2节 光的反射定律
物理(教科版)
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新课导入
思考1:我们为什么能看见太阳、发光的电灯等光源?
有光从物体射入我们眼睛
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光的反射定律
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学习目标:
1、了解光的反射现象,知道法线、入射角和反射角的含义。
2、探究并了解光的反射定律,知道光的反射现象中光路是可逆的。
3、能够说出生活中常见的镜面反射和漫反射现象。
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推进新课
知识点1
光的反射现象
思考2:我们为什么能看见书、课桌、黑板等不发光的物体?
不发光的物体表面反射的光进入了我们的眼睛
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1.光的反射定义
光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被介质表面反射回来,这种现象叫作光的反射。
光的反射的特点:
①光的反射发生在物体表面或两种介质的分界面处;
②反射光和入射光在同一介质中传播,虽然传播方向发生改变,但传播速度不变。
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2.光的反射基本概念
i
r
N
入射光线
反射光线
入射角
反射角
法线
反射面
O
法线:过入射点且垂直于镜面的直线(ON)——虚线
入射角(i):入射光线与法线的夹角
反射角(r):反射光线与法线的夹角
一点、两角、三线
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知识点2
光的反射定律
分析问题:
思考:一束光射到平面镜上,会向什么方向反射?
①反射光与入射光有什么关系?
②光反射时遵循什么规律?
假设与猜想:
①三线是否在同一平面内?
②三线的位置关系是怎样的?
③两角有何关系?
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实验探究
光的反射定律
【实验材料】
O
N
光的反射实验器
光的反射实验器是一个可沿ON折叠的半圆形光屏,光屏表面印有角度,圆心O处放有一个小平面镜,镜面与ON垂直。
激光笔
光屏
平面镜
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2.改变光束入射的角度,多做几次实验,记录每次的入射角和对应反射角。
1.使激光笔发出一条细小光束,沿光屏射向镜面上的O点,观察反射光束的方向,读出反射角和入射角的大小。
【实验步骤】
改变入射角时,入射点的位置不变
使实验结论具有普遍性
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实验次数 入射角/度 反射角/度
1 50 50
2 30 30
3 40 40
反射角等于入射角
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3.将有反射光束的半个光屏向后折转一定角度,观察光屏上是否还有反射光束。
【实验步骤】
为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
反射光线、入射光线分别位于法线两侧
反射光线、入射光线和法线在同一平面内
向后
翻折
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【实验结论】
三线共面、两线分居、两角相等
通过实验,可以得到光的反射定律:
反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
注意:入射是因,反射是果。反射角随着入射角的变化而变化,叙述时要注意顺序:反射在前,入射在后。
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(1)光屏应如何放置?与镜面是什么关系?为什么?
(2)光屏在实验中起什么作用?
(3)光屏向后弯折的目的?
(5)多次改变入射角并测量反射角的目的?
光屏必须与平面镜垂直否则在光屏上将看不到反射光束。
显示光的传播径迹。
验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面。
使结论具有普遍性。
【交流反思】
(4)入射角变化时,反射角如何变化?
入射角增大时,反射角也随之增大;入射角减小时,反射角也随之减小。
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光线垂直入射时,情况又会怎样?
【实验拓展】
反射角 = 入射角 = 0°
三线合一
当光线垂直入射时,它将被垂直反射出去。
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① 已知入射光线作反射光线。
找到入射点
作法线
作反射光线
反射角=入射角
光的反射作图
A
B
N
i
r
O
M
M′
30º
过入射点做反射面的垂线为法线,法线要画成虚线。要标注垂直符号。
找出入射角,并量出入射角的大小。过入射点和法线做一角,使反射角与入射角相等。
在反射方向上标上箭头表示方向。
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② 已知反射光线作入射光线。
找到入射点
作法线
作入射光线
45°
过入射点做反射面的垂线为法线,法线要画成虚线。要标注垂直符号。
找出反射角,并量出反射角的大小。过入射点和法线做一角,使反射角与入射角相等。
反射角=入射角
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③ 已知反射光线和入射光线作镜面。
找到入射点
作法线
作镜面
O
N
A
B
过入射点做反射光线与入射光线夹角的角平分线
过入射点做法线的垂线,标注垂直符号,反面画斜线。
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作光路图注意事项
规范作图要求:
1、作图必须用直尺、圆规、铅笔
2、光线用实线,且要画箭头表示光的传播方向。
3、法线画虚线,标出与反射面的垂直符号。
4、反射面的反面应画斜线。
5、标出反射角r和入射角i
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光的反射定律给我们提供了控制光束传播方向的方法。在许多装置中,常用平面镜改变光传播的方向。
上下拐角处的两块平面镜互相平行,都跟水平方向成45°。
潜望镜
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2018年,我国“天琴计划”的科学家在云南天文台向放置在月球上的反射器发射激光,成功测量出激光从发射出去到反射回来所用的时间,精确地计算出地球与月球间的距离。
讨论交流
反射器
月球上的反射器
怎样测量地球与月球之间的距离?
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光路的可逆性
讨论交流
i
r
让光线逆着反射光线的方向射向镜面,可以看到,反射光线将逆着原来入射光线的方向射出。这表明,在反射现象中,光路可逆。
让光线逆着反射光线的方向射向镜面,会有什么现象呢?
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请在图上标出小猫看到小聪时光路图上的箭头
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请在图上标出小聪看到小猫时光路图上的箭头
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知识点3
镜面反射和漫反射
实验探究
在较暗的环境里,把一个小平面镜粘在白纸上,用手电筒的光照射白纸和平面镜,观察现象,有什么发现?
【实验操作】
【实验现象】
可以看到平面镜反射的光束。①如果眼睛不在反射光束的方向上,镜面看上去是黑的,白纸是亮的;
②如果眼睛在反射光束的方向上,镜面看上去就是亮的,且比白纸亮得多。
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平面镜很光滑,一束平行光射在平面镜上,反射光束仍然是平行的,这种反射叫作镜面反射。
镜面反射
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漫反射
白纸看上去虽然平,但实际上却有许多细微的凹凸,它把来自光源的光向四面八方反射,这种反射叫作漫反射。
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镜面反射 漫反射
光路图
反射面
反射光
现象
共同点
表面平整、光滑
表面凹凸不平
仍然平行
射向各个方向
只在某一方向上能看见亮光
在各个方向都能看见物体
镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律
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自行车的尾灯里没有灯泡。夜晚,当有灯光照射它时却好像闪闪发亮。如图所示,分析自行车的尾灯结构,探究其中的奥秘。
家庭实验室
自行车尾灯“发光”的奥秘
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自行车的尾灯的小镜面互成直角,当灯光照射在尾灯上时,光经过两次反射,会沿原方向反射回去,因而尾灯“闪闪发亮”。
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物理在线
聚光太阳能热发电
聚光太阳能热发电(CSP)的基本原理,是通过反射镜阵列把大面积的太阳光聚焦到一个小面积的集光区,在此集光区使太阳能转化为热能,热能通过热机做功驱动发电机发电。
熔盐塔式光热电站
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自我评价
1.入射光线跟镜面的夹角是30°(如图),那么反射光线跟镜面的夹角是多少度?
反射光线跟镜面的夹角是 30°。
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2.如图所示,太阳光与水平地面成60°角,小明想用一个平面镜把太阳光反射到井底,平面镜该怎样放置?画出平面镜,并标出入射角、反射角和法线。
平面镜应与水平地面成 75°角放置,如图所示。
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3.我们为什么能从不同方向看到本身不发光的物体?
光照到本身不发光的物体上,光在物体表面发生漫反射,反射光线射向各个方向,总有一部分反射光能射入我们的眼睛,所以我们能从不同方向看到本身不发光的物体。
4.当水面平静时,桥在水中的像非常清晰,但当游船开过使得水面不再平静后,就看不到桥的倒影了。请说明原因。
当水面平静时,桥反射的太阳光射到水面发生镜面反射,射入人眼,所以桥在水中成像非常清晰。但当游船开过使得水面不再平静后,水面变得不光滑,桥反射的太阳光射到水面会发生漫反射,进入人眼的光会去非常少,所以就看不到桥的倒影了。
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课堂小结
光的反射
反射定律
三线共面
两种反射
概念:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被介质表面反射回来的现象叫作光的反射。
在反射现象中,光路可逆
两线分居
两角相等
镜面反射
漫反射
都遵循光的反射定律
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1.填空题:
⑴.当入射光线与平面镜的夹角为60º时,反射角为 _____。
⑵.光线射到平面镜上,如果入射角为20º ,则反射光线与入射光线的夹角为_____。
⑶.一束光线射到平面镜上, 当入射角增大20º时, 反射光线与入射光线恰好垂直,则原来的入射角为_____。
⑷.已知反射光线与平面镜夹角为15º ,则入射角为_______,若转动平面镜,使入射角减小30º ,则反射光线和入射光线的夹角为_______。
30º
40º
25º
75º
90º
考考你
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1、下列成语中,能说明光的反射的是 ( )
A.海市蜃楼 B.坐井观天
C.镜花水月 D.立竿见影
C
2、下列说法中,违反光的反射定律的是( )
A.入射角是0°,反射角也是0°
B.入射角增加10°,反射角也增加10°
C.入射光线靠拢法线,反射光线也靠拢法线
D.入射角等于反射角
D
3、入射光线与镜面的夹角是40°,则入射光线与反射光线的夹角是( )
A.140° B.50° C.100° D.40°
C
考考你
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5、如图二,入射光线与镜面夹角为20°,则入射角等于______ ,反射角等于______ ,入射光线与反射光线的夹角等于______。
图二
20°
4、如图一,AO是_______线,OB是_______线,ON是___线,∠AON是_____角, ∠ BON是_____角。
O
N
A
B
图一
练习:
入射光
反射光
法
入射
反射
70°
70°
140°
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6.黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡.以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图,正确的是( )
A B C D
D
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7.一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽干,但仍留有不少水潭,为了不致踩在水潭里,下面的判断正确的是:( )
A.迎着月光走时,地面上发亮处是水潭
B.迎着月光走时,地面上暗处是水潭
C.背着月光走时,地面上发亮处是水潭
D.背着月光走时,地面上暗处是水潭。
喂,水坑!
A、D
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8.如图所示,探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,硬纸板由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着硬纸板左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。
(1)实验时从硬纸板前不同的方向都能看
到入射光线,这是因为光在硬纸板上发生
了_____(选填“镜面”或“漫”)反射,
其中硬纸板的作用是__________________。
(2)若将F板向后折转一定的角度,则在F板上_________(选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线和入射光线_________(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(3)如果将光线沿着BO方向射向平面镜时,反射光线沿着OA方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是_________。
漫
显示光的传播路径
不能
不在
可逆的
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Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
Lavf55.12.100
Lavf58.20.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf58.20.100
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